Columna de Astronomía | El peso de la Vía Láctea

Conocer la estructura de la Vía Láctea es muy importante desde un punto de vista puramente geográfico, para establecer el lugar donde habitamos, pero también porque nos habla de su proceso de formación.

Sabemos que nuestra galaxia contiene un disco delgado –con brazos de espiral bien desarrollados–, un bulto central denominado bulbo, y un halo de estrellas y materia oscura que lo engloba todo. Estos datos que nos describen su forma son importantes para entender cómo nació la Vía Láctea y cómo nacen las galaxias en general. Por ejemplo, el bulbo central de nuestra galaxia tiene una forma muy alargada, llamada "barra", muy común en galaxias espirales. Creemos que esta debió haberse formado debido al efecto producido por los brazos, los que tiran material hacía la zona central. Por el contrario, si este tuviera una forma más bien esférica, eso nos diría que se formó por aglomeración de muchas galaxias muy pequeñas.

Pero además de la forma, para entender cómo se formó la galaxia, es importante conocer su tamaño y su masa. En la vida diaria solemos decirle "peso" a la masa, porque medimos nuestra masa a través de la fuerza de gravedad (que llamamos fuerza peso) que nos mantiene pegados a la Tierra. Como no hay balanza para la galaxia, ¿cómo podemos saber cuantos kilos de masa contiene? Un método es usar la fuerza de gravedad que ejercen las estrellas unas sobre la otras. Debido a esta las estrellas se desplazan a lo largo de órbitas –donde mientras más intensa es la fuerza que sienten, más velocidad alcanzan–. Además, como la fuerza de gravedad aumenta con la masa, si las estrellas se mueven rápido, eso indica que hay mucha masa en esa zona. Usando este principio, y midiendo las velocidades de las estrellas muy cercanas al centro galáctico, descubrimos que ahí había un agujero negro súper masivo.

Ahora bien, ¿qué tan difícil es medir esas velocidades? Depende. Es fácil hacerlo a lo largo de la línea de visión por el efecto Doppler, el que permite determinar si las estrellas se acercan o se alejan de nosotros según su luz se desplace al rojo o al azul, respectivamente. Pero la velocidad transversal, o sea el movimiento en el plano del cielo, es casi imposible de medir: la inmensa distancia de las estrellas hace que éstas parezcan "fijas" en el cielo aunque se muevan muy rápido. Por esta razón es que en la práctica no medimos nunca la velocidad total, sino solamente una componente de ella –a lo largo de la línea de visión– y asumimos que las órbitas sean circulares para calcular la velocidad total. Pero, cuando las órbitas no son circulares, sino elípticas, como por ejemplo en el bulbo-barra de la Vía Láctea, este método entrega a veces resultados erróneos, pero es la mejor herramienta que teníamos hasta ahora.

Por suerte no siempre las velocidades son indispensables para medir masas. En marzo pasado un grupo de investigadores pesó por primera vez el bulbo de la galaxia usando un método que no necesitó de ninguna hipótesis sobre la forma de las órbitas. Utilizando el Telescopio Espacial Hubble, contaron todas las estrellas, hasta las más débiles, en una región muy, muy pequeña. Con esos datos midieron la masa estelar de esa región. Lo que logró ver el Hubble fue el equivalente de todo el iceberg hasta lo más profundo, mientras que normalmente se ve solamente la punta, o sea las estrellas más brillantes, que representan un pequeño porcentaje de la masa total. Los catálogos del Survey VISTA Variables in the Vía Láctea luego permitieron contar todas las puntas de todos los icebergs (todas las estrellas brillantes del bulbo) y así escalar la masa que mostró el Hubble a la masa total del bulbo. Así se descubrió que este contiene el equivalente de 20 millones de estrellas como el Sol –aproximadamente un tercio de la masa total del disco–.